本实用新型涉及一种样气处理系统中的过滤装置，特别是一种自洁式薄膜液雾分离过滤器，它包括有带过滤腔的壳体，壳体上设置有与过滤腔相连通的样气入口、样气出口和旁路出口，过滤腔内设置有疏水过滤膜，其特征是：所述的样气入口与旁路出口设置在壳体的底部，样气入口设置在壳体的上部，过滤膜位于样气出口与样气入口、旁路出口之间。其中所述的过滤膜可以采用疏水纤维膜。本实用新型具有结构简单、使用可靠和易于维护的优点，它可以有效的过滤掉样气中的粉尘及液雾，其对样气中大于0.1um粉尘的过滤精度为99％，而样气中大于0.1um的微小液雾则可以完全过滤掉；同时本实用新型还可以起到自洁作用，防止堵塞，使过滤器免于维护或很少维护。