In questo rapporto sono riportati i risultati delle attività di preparazione e caratterizzazione di membrane per separazione di H2 da utilizzare in reattori di Water Gas Shift. Le membrane sono preparate mediante deposizione da soluzione di un film di palladio su un supporto macroporoso di acciaio inossidabile modificato. Sono state valutate sperimentalmente le problematiche legate allo scale-up del processo di preparazione della membrane a barriera ossidativa nelle fasi di levigatura, pulizia, attivazione, deposizione, utilizzando supporti tubolari con diametro di 1” e lunghezza di 20 cm. E’ proseguita l’attività di sviluppo di membrane con barriera ceramica, in grado di operare a temperature più elevate (500°C) rispetto alle membrane con barriera ossidativa (400°C). In particolare si è verificato che si ottiene un film uniforme di palladio sullo strato barriera di allumina depositato su supporti tubolari asimmetrici, e si è pertanto proceduto alla preparazione di due membrane da sottoporre a prove di permeazione in temperatura. Mediante misure di diffrazione con raggi X, utilizzando il metodo di Williamson-Hall, si è valutata l’efficacia del trattamento termico di distensione nel rilasciare le deformazioni interne in membrane con diversi spessori di Pd e diversa rugosità della superficie del supporto poroso. Si è verificato che per spessori di circa 30 m, il trattamento di distensione non riesce a rilasciare del tutto le deformazioni interne, mentre per spessori più sottili (20 m) va ridotta la durata del trattamento per evitare l’inizio della ricristallizzazione. E’ proseguita la caratterizzazione delle prestazioni di una membrana di palladio a barriera ossidativa dello spessore di circa 20 m mediante prove in un impianto pilota di laboratorio. La membrana ha operato, senza evidenziare alcun fenomeno di degrado, per circa 4500 ore in temperatura (310 – 400°C) per 10 cicli, in presenza di singoli gas (elio e idrogeno), di miscele di gas di shift (CO, CO2, H2O, H2) e nella reazione di WGS in configurazione di reattore a membrana. Riguardo alla reazione WGS sono state seguite prove in un intervallo di pressione compreso tra 6 e 10 bar relativi, utilizzando un catalizzatore a base di Fe/Cr. Sono stati variati parametri quali il rapporto H2/O CO (da 1:1 a 4:1) e la velocità spaziale (GHSV) nell’intervallo 3450-14000 h-1. Le migliori prestazioni sono state ottenute lavorando a basse velocità spaziali e ad alti rapporti molari. In particolare, i test di reazione hanno evidenziato come la membrana offra interessanti prestazioni in termini di recupero e purezza d’idrogeno (rispettivamente 83% e 95%), consentendo di ottenere un’alta conversione del CO, pari circa al 96%. E’ stata infine valutata l’influenza delle caratteristiche del supporto sulla permeazione della membrana, in presenza di gas di sweep (azoto). Le misure di permeazione eseguite hanno evidenziato che il flusso di H2 risulta inferiore del 20-30% rispetto ai valori attesi. Tale fenomeno è stato attribuito a un aumento della resistenza del supporto determinato dalla presenza di un film stagnante di azoto nelle porosità. Un calcolo preliminare, eseguito in accordo con la teoria del trasporto di un gas in un mezzo poroso attraverso un secondo gas stagnante, indica che la riduzione di flusso è dell’ordine di grandezza stimata in base alle misure sperimentali eseguite.