使用空心纤维渗透膜装置进行气体分离的方法，该装置内装有一个螺旋状缠绕空心纤维渗透膜元件，在该元件中所有空心纤维的有效长度基本上都是相等的，以正压力将气体混合物通入所说元件的入口端。在含有所说元件的渗透装置中，渗出气的流动方向与进料气入口至残余气出口这一气流方向呈逆流模式，而渗出气回收时的流动方向可以与空心纤维渗透元件中某一点的空心纤维膜表面形成一个角度。在渗透分离过程中，在渗出区的渗出气流内存在基本上完全的径向混合，而不管是在空心纤维渗透膜元件的渗出侧还是在其残气侧，皆基本上不发生轴向混合。