本实用新型涉及一种膜分离制氮机，包括空压机、空气净化器、电加热器、膜分离器以及用于将其依次连接的第一输气管，所述膜分离器上设有用于导出被分离出的气体的第二输气管，所述空气净化器与电加热器之间设有预热箱，所述第二输气管连通预热箱，所述第一输气管从预热箱中穿过。被分离出的气体仍残留有较高的温度，将其通入预热箱中与第一输气管中的气体进行热交换，使第一输气管中空气温度提高，减少了电加热器的加热时间。通过热能循环，减少了电机热器电能的损耗，节省了生产成本。