膜分离法

膜分离是以选择透过性膜为介质，待分离的原料在某种推动力的作用下(如电位法、压力差、浓度差等)，有选择地透过膜，从而达到分离、提纯的目的。与常规分离法相比，膜法分离具有能耗低、单级分离效果好、过程简单、不污染环境等特点，是解决当代能源、资源、环境问题的重要高新技术。用于氢气分离纯化的膜材料有钯膜和有机纤维膜。

钯膜扩散法

这是一种比较古老的氢气分离和纯化方法，其原理是，在一定温度下（300-400摄氏度），氢气分子在钯膜一侧的表面离解成氢原子，氢原子溶于钯并扩散到钯膜的另一侧，然后结合成分子。由于钯合金只能透过氢，不能透过其体气体，借此使氢气得以从混合气中分离，经一级分离即可得到99.999%-99.9999%纯度氢。

低温冷凝

冷凝法系基于氢与其他气体的沸点差异大的原理，在操作温度下，使除氢以外的所有高沸点组分冷凝为液体的分离方法。

金属氢化物法

本法能连续生产纯度为99.999%以上的高纯氢。有关使用金属氢化物来进行氢的精制与提纯的原理，前已述及。利用贮氢合金对氢的选择吸收，生成金属氢化物，氢气中的其他杂质则浓缩于氢化物之外，随着废气排出，金属氢化物再发生分解反应放氢，从而使氢得到纯化。氢气纯化装置由预处理器和装有贮氢合金的纯化器组成，通常用二个或四个纯化器联合起来实现连续生产，当一个纯化器降温升压时，贮氢合金吸氢放热，此时，另一个纯化器升温减压，贮氢合金脱氢吸热。合理利用反应放出的热量，以便尽可能不补充或少补充外热。目前，有三类合金可以作为贮金裳，分别是:稀土类的镧镍合金和铈镍合金；以钛为主的钛铁合金和钛锰合金；含锆、铍、镁、钙等元素的杂类合金。国外有的公司对贮氢合金材料作了改进，采用真空蒸镀法、喷镀法或离子一束蒸镀法将稀土金属-镍合金附在金属或石英基板上，制成薄膜型贮氢材料，以延长贮氢合金的使用寿命。

利用金属氢化物法回收氢的工艺，基本上包括吸氢和放氢两个阶段，在装填了作为吸氢剂的床层中进行。在吸氢阶段，原料气中氢的分压必须高于该温度下合金的吸氢平台压力，床层才能吸氢，已饱和了的金属氢化物可用升高床层温度或降低系统压力的方法加以回收，即：回收操作可以利用增压、降温和减压、升温的重复过程来实现。