氫氣分離膜的原理是讓氣體通過(guò)選擇性的透過(guò)膜表面，這種選擇性是由于氣體在膜的內(nèi)外側(cè)分壓差的存在而產(chǎn)生的。這個(gè)壓差越大，氣體通過(guò)膜的速率就越高。

每種氣體的透過(guò)速率取決于它們?cè)谀げ牧现械娜芙舛纫约皵U(kuò)散速率。溶解度高的氣體通過(guò)膜的速率比溶解度低的氣體更快。例如，水蒸氣、氫氣、二氧化碳等氣體能夠透過(guò)膜，而甲烷、氮?dú)?、一氧化碳等氣體則滯留在膜的滯流側(cè)被富集。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)哪げ牧虾驮O(shè)計(jì)合適的工藝參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)選擇性的氣體分離，從而達(dá)到節(jié)能的目的。不同的膜材料具有不同的分離特性，因此在選擇膜材料時(shí)需要根據(jù)氣體的性質(zhì)和分離要求進(jìn)行選擇。

氫氣可以通過(guò)蒸汽轉(zhuǎn)化和水煤氣變換反應(yīng)，或者作為其他反應(yīng)的副產(chǎn)物被生產(chǎn)出來(lái)。氫氣的主要用戶(hù)是煉油廠(chǎng)和氨、甲醇生產(chǎn)工廠(chǎng)。氫氣也可以在許多化學(xué)反應(yīng)中被使用。在這些反應(yīng)中，通常不能將氫氣消耗，因此可以使用氫氣回收膜來(lái)提取和回收氫氣。氫氣回收膜不僅可以提供高純度的氫氣，還可以在提高收率的同時(shí)降低能耗。