膜分離系統(tǒng)的工作原理就是利用一種高分子聚合物（通常是聚酰亞胺）薄膜來(lái)選擇“過(guò)濾”進(jìn)料氣而達(dá)到分離的目的。當(dāng)兩種或兩種以上的氣體混合物通過(guò)聚合物薄膜時(shí)，各氣體組分在聚合物中的溶解擴(kuò)散系數(shù)的差異，導(dǎo)致其滲透通過(guò)膜壁的速率不同。由此可將氣體分為“快氣”（如H2O、Ｈ2、Ｈe等）和“慢氣”（如Ｎ2、ＣＨ4及其它烴類(lèi)等）。當(dāng)混合氣體在驅(qū)動(dòng)力－膜兩側(cè)相應(yīng)組分分壓差的作用下，滲透速率相對(duì)較的快氣體優(yōu)先透過(guò)膜壁而在低壓滲透?jìng)?cè)被富集，而滲透速率相對(duì)較慢的氣體則在高壓滯留側(cè)被富集。