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氢气膜分离技术的基本原理是：多种气体的混合物在通过高分子膜时，由于各种气体在膜中的溶解度和扩散系数的不同，导致不同气体在膜中相对渗透率的差异，在膜两侧压力差的作用下，渗透率相对较快的气体(如水蒸气、氢气、氮气等)优先透过膜，被富集；而渗透率相对较慢的气体(如甲烷、氮气、VCM等)则在膜的滞流侧富集，从而达到分离混合气体的目的。气体分子在膜上透过率的顺序为：H2O>H2>Ne>CO3>CH4>N2>VCM。