500立方制氮装置的運轉步驟：增壓：以壓縮機將空氣增壓，以提供空氣的行進動力，並增加碳分子篩吸附床的吸附容量，一般的壓力約控制在5-7 kg/cm2過濾：空企進入吸附槽之前，必須先經過過濾器，將空氣中的懸浮顆粒、雜質、細微油霧等除去，以防止此類物質堵塞碳分子吸附床，進影響製氮機的製氮效率。吸附製氮：將高壓空氣通過吸附床，利用前述的吸附性差異，吸附住大部分的氧氣，而讓部分的氮氣通過排出，進而達成分離空氣中的氧氣越來越多，逐漸接近吸附床的飽和吸附量的時候，就要開始進入減壓脫附的步驟。減壓脫附；將吸附床洩壓，當壓力降低時，原本吸附在碳分子篩內的氣體分子也開始釋出，再利用低壓的氮氣通過吸附床，置換掉部分的殘留氧分子，完成再生步驟。

500立方制氮装置的基本原理：碳分子篩的微結構是由碳所構成的多孔性骨架、它屬於非即性的吸附劑，可以吸附空氣中的氧分子及氮分子，在動態的操作過成中，碳分子篩對氧分子的吸附大於氮分子，因此當空氣通過一定長度的碳分子吸附床後，大部分的氧分子被吸附留置在吸附床內，只剩氮分子通過吸附床，因此而得高純度的氮氣。