Mae egwyddor dylunio offer adfer olew a nwy sy'n seiliedig ar bilen yn dibynnu ar gyfraddau treiddiad amrywiol moleciwlau nwy trwy bilenni polymer; trwy ddefnyddio treiddiad dethol i wahanu ac adennill cymysgeddau olew a nwy, mae'r system yn cyflawni lleihau allyriadau ac ailgylchu adnoddau.
Mae deunyddiau bilen yn arddangos hydoddedd a chyfernodau trylediad gwahanol ar gyfer gwahanol foleciwlau nwy. Mae cyfansoddion organig anweddol (fel hydrocarbonau) fel arfer yn meddu ar hydoddedd a thrylededd uwch o fewn y bilen o gymharu â chydrannau aer; o ganlyniad, wedi'i yrru gan raddiannau pwysau neu grynodiad, mae cyfansoddion organig y cymysgedd olew a nwy yn treiddio i'r deunydd bilen yn ffafriol, gan effeithio ar wahanu nwy.
Mae dyluniadau strwythurol fel arfer yn defnyddio modiwlau pilen clwyfau gwag-ffibr neu droellog-i wneud y mwyaf o arwynebedd pilen effeithiol a gwella effeithlonrwydd gwahanu. Ymhellach, mae optimeiddio trwch haen bilen a strwythur mandwll yn cydbwyso detholusrwydd â fflwcs nwy, gan alluogi'r system i gyflawni prosesu effeithlonrwydd uchel o fewn ôl troed cryno.
O ran gweithrediad, mae'r broses wahanu yn cael ei gyrru'n gyffredinol gan wahaniaeth pwysedd a grëir gan gywasgwyr neu bympiau gwactod ar draws y bilen-sy'n sicrhau llif parhaus olew a nwy trwy'r modiwlau bilen ar gyfer gwahanu. Mae nwyon hydrocarbon ar yr ochr porthiant (rentate) yn cael eu casglu a'u hadfer, tra bod y nwy wedi'i buro ar ochr y treiddiad naill ai'n cael ei ollwng neu'n destun triniaeth bellach.
Mae unedau gwahanu pilenni fel arfer yn cael eu hintegreiddio â modiwlau cyn-driniaeth, cywasgu ac ôl-drin i atal niwl olew neu ronynnau rhag peryglu perfformiad y bilen, yn ogystal â gwella sefydlogrwydd cyffredinol y system a bywyd gwasanaeth, a thrwy hynny sicrhau gweithrediadau adfer olew a nwy parhaus ac effeithlon.