工业高纯制氮机生产氮气的主要原料是空气。空气作为一种天然混合气体，主要由氮气（约78%）、氧气（约21%）以及少量气、二氧化碳、水蒸气和其他微量气体组成。制氮技术通过物理分离方法，将空气中的氮气与其他成分分离，终得到纯度高达99.999%的氮气产品。以下是不同制氮技术对空气原料的处理过程及特点：

### 1. **深冷空分法（Cryogenic Air Separation）**

该技术利用空气中各组分沸点差异进行分离。原料空气经过多级压缩、净化（去除水分、二氧化碳和杂质）后，进入低温蒸馏塔。通过逐级冷却至-196℃以下，空气液化并分馏，氧气和气优先蒸发，高纯度液氮作为产品输出。此方法适合大规模连续生产（纯度99.999%以上），但设备复杂且能耗较高。

### 2. **变压吸附法（PSA, Pressure Swing Adsorption）**

PSA技术以压缩空气为原料，利用碳分子筛对氧气和氮气的吸附能力差异实现分离。压缩空气进入吸附塔后，氧气、二氧化碳和水蒸气被分子筛优先吸附，氮气作为产品输出。通过周期性压力变化（加压吸附、减压脱附），分子筛再生并循环使用。此方法设备紧凑、启动快，适合中小规模需求（纯度95%~99.999%），广泛应用于工业领域。

### 3. **膜分离法（Membrane Separation）**

原料空气经预处理后进入中空纤维膜组，不同气体在膜内渗透速率差异实现分离。氧气、水蒸气等渗透速率快，从膜壁排出，而氮气因渗透慢在膜末端富集输出。此技术无需移动部件，维护简单，但纯度较低（95%~99.5%），适合对纯度要求不高的场景。

### 原料预处理的关键性

无论采用何种技术，空气均需经过严格预处理：

- **过滤**：去除粉尘和颗粒物；

- **干燥**：通过冷冻或吸附法脱除水分；

- **除油**：避免压缩空气中的油分污染分子筛或膜组件。

预处理环节直接影响设备寿命和氮气纯度，是制氮工艺的重要组成部分。

综上，工业制氮机的原料仅为空气，其在于通过物理分离技术提取氮气，满足电子制造、食品保鲜、化工合成等领域对高纯氮气的需求。技术选择需根据纯度要求、成本及运行场景综合考量。