气体分离膜一般是由有机高分子材料制成，因此存在着强度问题和化学侵蚀问题以及机械冲刷问题。强度问题包括膜所能承受的绝对压力和所能承受的压差，由于膜结构的特殊性，强度问题还包括防反压问题，即膜的高压侧压力始终不能小于低压侧。为了避免膜受到化学侵蚀，一定要对入膜气体进行前处理，去掉那些对膜有害的物质，或者控制其含量。高速的机械冲刷，特别是带机械颗粒的气体会对膜表面造成一定的损害，减少膜的使用寿命，因此降低气体流速，去掉气体中的机械颗粒，对延长膜的使用寿命具有重要意义，大量的工程实践证明，当膜组件内的流速小于1.5～2 米/秒时，气体的机械冲刷不会对膜表面造成任何伤害。
    气体膜分离流程一般包含两个单元，即前处理单元和膜分离单元，前处理单元要解决的问题是，避免膜受化学侵蚀，延长膜的使用寿命，使气体膜分离过程长久稳定的运行。膜分离单元是气体膜分离过程的核心，不同气体的分离是在该单元完成的，该单元要解决的主要问题是，如何在现有的总压差下，对膜组件进行优化组合，对气体流动形式、方式进行优化组合，以达到分离要求，同时使所用的膜组件数量最少，以达到最经济的设备投资目的。一个成功的膜分离流程设计，一定是前处理单元和膜分离单元的完美组合。
    由于压力是气体分离过程中的重要因素，因此降低系统压力降对流程设计和配管设计至关重要，特别是对于低压膜分离过程，0.1～0.2MPa 的压力降就会对分离效果造成极大的负面影响。
    在对气体膜分离流程进行设计时，一定要考虑安全问题，该问题包括两层含义，一是设备安全，一是人员安全。在设备安全中，膜组件的损坏往往会给厂方带来巨大的经济损失，因此在流程设计时，一定要对该问题给予足够的重视，使装置在开车、运行、停车过程中，膜始终处于安全的保护中。同时设备的超压损坏，以及气体的局部严重泄露，又会直接或间接地对人员的安全造成威胁，这些问题也应该在流程设计时给予足够的重视。