CN104936695B - 带有具有细长截面的孔的蜂窝状整体结构 - Google Patents

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Abstract

一种蜂窝状整体结构，特别是用于传质受限的过程中或用于氮氧化物的选择性催化还原（SCR）的过程中，其包括：限定多个多边形通道的多个孔壁，所述多个孔壁和通道沿着沿流体流动方向从结构的入口端到出口端的共同方向平行地延伸。多边形通道的横向截面具有凸细长多边形的形状，其中，凸多边形的两个相邻壁之间的内角中的至少50%大于90°，并且其中，孔直径比LL/LS大于1.5。

Description

带有具有细长截面的孔的蜂窝状整体结构
背景技术
本发明涉及一种新的蜂窝状整体结构，其特别是用于传质受限的过程中。蜂窝状整体结构包括限定多个通道的多个孔（cell）壁，或通过所述孔壁彼此分隔的细长孔，其中，所述多个孔壁和通道沿着沿流体流动方向从结构的入口端到出口端的共同方向平行地延伸。整体结构通常被给予互补的形状并且并排地放置在反应器中，其中，它们的通道沿反应器中的流动方向对准，从而完全覆盖反应器的截面面积，其结果是使流过反应器的气体完全穿过整体结构的通道。
蜂窝状整体件例如被用作结构化化学反应器，通过以催化材料生产整个整体结构或通过用催化活性材料涂覆整体结构的表面，其中，内部整体结构壁包含（惰性）载体材料。这样的整体反应器以一定范围的材料生产，通常是不同类型的金属、陶瓷或复合物，其中，若干生产方法在本领域中是已知的。生产流程的常见示例是挤压和成型。
蜂窝状整体催化剂可用于诱导和/或提高几种类型的化学反应的速率，例如，有机和无机化合物的合成、氧化物的分解、化合物的氧化等。这样的整体反应器能够采用大跨度的节距和壁厚度生产，这取决于对表面积、转化率、压降、耐堵塞性等的需求，以及涉及整体件材料强度和生产限制的考虑。
整体反应器的优点是低压降、相对高的表面积、合理的生产成本以及它们能够用在具有包含特定材料（粉尘、飞灰、烟灰等）的气体混合物（例如，来***化炉的废气）的过程中的事实。
本发明涉及一种具有新的蜂窝状整体通道设计的新的蜂窝状整体结构，所述新的蜂窝状整体通道设计能够有利地用在整体反应器中，用于进行若干物理化学过程，特别是用于具有相对快的反应的过程，其中，转化中的限速步骤是通过反应组分到表面的传质。传质受限的过程可以是催化的，但也可以是非催化的，例如吸附剂、吸收剂和毒气陷阱。催化过程包括传质受限的任何异构反应，包括但不限于SCR、一氧化二氮分解、氨氧化、天然气处理和水煤气变换反应。
蜂窝状整体催化剂的使用的一个示例是其在从废气/烟气脱NOx中的使用，其中，烟气常常含有具有不同粒度的颗粒物。氮氧化物可通过使用特定类型的陶瓷或金属催化剂被催化还原成元素氮和水（称为选择性催化还原，SCR）。这些催化剂能够被挤压成整体结构。对于脱NOx反应，到整体件表面的传质是限速步骤。
常见的SCR催化剂由用作载体的各种陶瓷材料（例如，氧化钛）制成，并且活性催化组分通常是贱金属（例如，钒和钨）、沸石类和各种贵金属的任一氧化物。每种催化剂组分都有优点和缺点。氧化钛基陶瓷的蜂窝状SCR催化剂常常用于发电、石化和工业加工行业。
蜂窝状整体结构是可获得的，其中，通道的横向截面具有不同的形状。这样的横向截面常常被称为孔。最常见的商业上可获得的整体结构是拥有具有正方形横向截面的通道的蜂窝状物，如例如国际专利申请WO 2012/135387 A1（Cormetech，Inc.，2012）中所示的。此外，拥有具有矩形横向截面的通道的催化转化器是已知的。这样的矩形形状例如被公开在公开了具有至少1.2、优选为在1.5至2.5的范围中的宽/高比的矩形横向截面的美国专利申请5,866,080 A（Day，1999）中，以及在公开了具有2:1的宽/高比的矩形横向截面的美国专利US 6,258,436 B1（Siemens AG，2001）中。
具有六边形孔的结构也是已知的。中国实用新型CN201815314涉及一种蜂窝状催化剂，其设有正六边形内孔道结构并且用于SCR脱硝技术。所述正六边形内孔道结合了正方形内孔道和圆形内孔道的优点。分布在蜂窝形形状中的多个烟气流内部孔道被布置在正方形或六边形的催化剂骨架中，并且每个内孔道的横向截面是具有大约1:1的宽高比的正六边形。
现有技术的整体结构中的通道的缺点是角部的高密度（每平方厘米的角部）和/或角部中的大多数是直角的事实，即其中两个相邻壁以90°的角度相遇的角部。示例是普遍存在的正方形通道/孔的几何构型以及六边形形状的通道/孔。
现有技术的挑战之一是角部、特别是尖角（例如，90°或更小的角部）具有不期望的属性，例如，低的化学转化率、较高的压降和易于因气流中的颗粒材料堵塞和结垢以及随之后继和伴随的腐蚀问题。
公开的专利文献还存在整体结构中的平滑的壁和角以获得具有增强的结构强度的结构，如例如在公开了在两个相邻的壁之间具有略弯的壁和平滑的角的六边形蜂窝状结构的美国专利申请2010/0062213 A1（Denso Corporation，2010）和公开了具有圆角的六边形形状的美国专利5714228（General Motors，1999）中所描述的。
具有仅圆形通道的整体结构将存在的主要缺点是：在平面上没有“紧密堆积”，这与例如正方形的通道相比给出了采用圆形通道的低得多的正面开口面积（OFA）。低的正面开口面积除了别的之外还导致不希望有的高压降和进入的气体流中的流化颗粒的更频繁的冲击。
整体结构还用在过滤器中。在WO2010/149908（Saint-Gobain，2010）中，描述了包括凸多边形形状的通道的用于气体过滤的整体结构。所述通道在结构的一端或另一端被交替地堵塞以为要过滤的气体限定入口通道和出口通道。所述入口和出口通道在相同的结构内具有不同的形状。所述壁可进一步包括催化剂。这种过滤***也在WO2005/115589（Robert Bosch，2005）和US2007/0227109（Ibiden，2007）中进行了描述。在这种结构中，将有不同的流动特性和由于不同的形状在不同的通道中的不同的停留时间。在所描述的滤波器中，对压降的显著贡献将是由如流体必须流经壁的孔壁在入口通道和出口通道之间形成的过滤器面积。我们的发明的目的是限制流体流入以及沿与大的表面积和低风险的粉尘积累相结合的平行通道的压降。这一问题未通过现有技术中所述的滤波器得到解决。
在US 3 502 596（Sowards，1965）中，描述了蜂窝状结构作为装填材料在化工容器中的使用，以及作为催化剂载体在化学反应器中的使用。所述蜂窝本身是规则的LL/LS=1，但每个元件被切割为立方体或棱柱。
发明内容
常规蜂窝状整体结构的问题是不期望的大的压降（或背压），其限定为催化剂结构前后的压差，这在其中存在相对低的超压的***中是特别重要的，例如，在具有废气的***中，例如焚化炉或发电厂。
此外，需要提供如下蜂窝状整体结构，即：其为化学反应提供大的表面积，具有高的机械强度和稳定性并且制备简单。
此外，需要提供如下蜂窝状整体结构，即：其提供良好的粉尘磨损性能和颗粒物质（粉尘）特别是在角部中的较少的积累。
因此，本发明的主要目标在于提供一种具有优越的（即，低的）压降和粉尘磨损性能以及与目前的蜂窝状整体结构相比具有等同的或更好的化学转化率的蜂窝状整体结构。另外的目标在于获得具有高机械强度的结构。
本发明的这些和其它目的利用如所附权利要求中所述的蜂窝状结构（也称为整体结构或蜂窝状整体结构）来获得。
附图说明
根据本发明的蜂窝状整体结构将参考附图来进一步描述，附图中：
图1示出了现有技术的具有正方形通道几何形状（壁厚度=0.7 mm，LS=4.2 mm）的蜂窝状整体件；
图2示出了根据本发明的具有细长的六边形通道几何构型（壁厚=0.7 mm，LS=3.2mm）的蜂窝状整体件；
图3a示出了现有技术的具有给定的LL和LS的正方形通道几何构型；
图3b示出了根据本发明的五边形通道几何构型；
图3c示出了根据本发明的为细长的六边形的通道几何构型；
图4示出了根据本发明的为具有圆角的细长六边形的通道几何构型；
图5a示出了根据本发明的处于最紧密堆积中的细长六边形；
图5b示出了根据本发明的处于最紧密堆积中的细长五边形；
图6a示出了根据本发明的具有12个内角的细长凸多边形；
图6b示出了其中角是圆整的以便获得平滑的凸面的细长凸多边形；
图6c示出了交错配置中的具有圆角（allentoids）的细长凸多边形；
图7示出了压降为直径比（LL/LS）和通道几何构型的函数，其中，所述通道壁厚保持恒定。基准=正方形的通道几何构型；
图8示出了化学转化为直径比（LL/LS）和通道几何构型的函数，其中，所述通道壁厚度保持恒定。基准=正方形的通道几何构型；
图9示出了根据本发明的具有细长的六边形通道（其中，LL/LS比为（9.08/3.20）=2.84，细孔壁厚度为0.7 mm，以及孔密度为1.86孔/平方厘米）的蜂窝状整体结构的一个特定实施例；
图10示出了根据本发明的具有细长六边形通道（其中，LL/LS比为（13.87/3.20）=4.33，细孔壁度厚度为0.7 mm，以及孔密度为2.87孔/平方厘米）的蜂窝状整体结构的另一个特定实施例；
图11a示出了暴露于飞灰48小时之后的参考整体件的照片；
图11b示出了暴露于飞灰48小时之后的六边形整体件的照片；
图11c示出了整体件的正面开口面积为时间的函数的示图；
图12示出了采用具有正方形或细长六边形的通道的整体件进行的压降试验的结果。
具体实施方式
本发明基于如下发现，即：对传质受限的反应而言，能够从与现有技术的反应器相比具有修改的通道横向截面形状的多通道蜂窝状整体反应器获得改进的性能。
根据本发明的蜂窝状通道结构具有为凸多边形的形状的横向截面形状，其中，两个相邻壁之间的内角的至少50%大于90°，并且其中，孔直径比LL/LS大于1.5。此限定排除了现有技术的矩形形状的孔结构，但包括五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形和具有更多数量的角的多边形结构。
在本发明的范围内，蜂窝状整体结构被限定为包括通过薄壁隔开的多个通道或孔或通路的结构，所述多个通道或孔或通路沿着沿流体（例如，液体或气体）流过所述多个通道或孔或通路的方向（纵向轴线/流体流动方向）从结构的入口端到出口端的共同方向平行地延伸。所述通道在两端都是打开的。
在本发明的范围内，凸多边形被限定为其中所有的两个相邻壁之间的内角都在从90°到180°的范围中的多边形，这与凹多边形形成对比，其中，两个相邻壁之间的内角中的一个或多个低于90°。
在本发明的范围内，孔直径比LL/LS被限定为孔的最长内直径（LL）比最小内直径（LS）的比率，其中，两个直径都垂直于沿流体的流动方向从结构的入口端到出口端的共同方向来测量，其中，两个直径都被测量为起点和终点处于限定所述孔的壁处的穿过所述孔的重心的直线的长度。
优选的是，蜂窝状整体结构中通道的全部或大多数具有相同的流阻（水力直径）。通道中的大多数或大部分是指除在结构的***的通道之外的通道中的大多数。这些通道中的一些将包括如在图中能够看到的孔的部分。优选的是，孔中的大部分具有相同的横向截面形状和尺寸，并且所有壁具有相同的厚度，然而，应认识到的是，当整体件中的壁中的一些较厚时，可存在结构上的益处（增加机械强度），或者横向截面形状的尺寸可沿着沿流体流动方向从结构的入口端到出口端的共同方向变化。然而，所有通道在两端都必须是打开的，并且通道中的全部或主要部分具有等于几乎相同的形状和相同的流阻（水力直径）。
令人惊讶地，已发现通过根据本发明为通道截面选择细长的形状，与现有技术相比，可以显著地降低压降，同时仍然维持或甚至提高了转化率。此外，由于这些通道设计的增加的水力直径，与较大的总内角（所有内角的和）结合，发现：优于用于整体反应器的现有技术，新的通道几何构型还能改进处理包含特定材料（高粉尘、飞灰、烟灰）的烟气，这是因为新设计具有较少的粉尘沉积和较高的耐腐蚀性。
为给定的壁厚度选择的对基本上等于孔的宽度的最长直径（LL）的限制，一般将通过整体结构所需的材料强度和结构属性来限定，即取决于为整体结构的壁选择的材料。对基本上等于孔的高度的最小直径（LS）的限制，一般将与气流中的任何特定材料的尺寸有关联。
根据本发明，提供了一种蜂窝状整体结构，其特别是用于传质受限的过程中，其包括限定多个多边形通道的多个孔壁，所述多个孔壁和通道沿着沿流体流动方向从结构的入口端到出口端的共同方向平行地延伸，其中，多边形通道的横向截面具有凸多边形的形状，其中，所述凸多边形的两个相邻壁之间的内角中的至少50%大于90°，并且其中，孔直径比LL/LS大于1.5。这些通道在两端都是打开的。通道中的全部或主要部分具有等于几乎相同的形状和相同的流阻（水力直径）。
根据一个实施例，所述凸多边形的两个相邻壁之间的内角中的超过50%大于90°。
根据一个实施例，所述凸多边形的所有的两个相邻壁之间的内角都大于90°。
根据一个实施例，孔直径比LL/LS为2或更多，更优选为2.5或更多。根据一个实施例，孔直径比LL/LS范围在2与10之间，优选为在2与6之间，并且最优选为在2.5与4之间。原则上，孔直径比LL/LS能够具有超过1.5的任何值。然而，最大宽度通过细长通道的可获得的稳定性和机械强度来确定，并且因此，通过制成壁的材料的选择、生产方法等来确定。
根据一个实施例，壁厚度范围在0.01 mm与5 mm之间，优选为在0.1 mm与1.5 mm之间，最优选为在0.2 mm与1.1 mm之间，包括边界值。
根据一个实施例，LS范围在0.5 mm与20 mm之间，优选为在1 mm与10 mm之间，最优选为在2 mm与6 mm之间，包括边界值。
根据一个实施例，LL范围在0.75 mm与200 mm之间，优选为在1.5 mm与100 mm之间，最优选为在6 mm与60 mm之间，包括边界值。
根据一个实施例，多边形通道的横向截面具有五边形、六边形或八边形的形状。图3b中图示了五边形形状的示例，图3c中图示了六边形形状的示例。
根据一个实施例，所述凸多边形以最紧密堆积的棋盘形布置。图5a示出了处于最紧密堆积的六边形，并且图5b示出了处于最紧密堆积的五边形。使用最紧密堆积布置，正面开口面积（OFA）被最大化。
根据一个实施例，纵向狭槽也可具有一个或多个圆整的内角部。当截面多边形中的内角部是圆整的时，圆角的曲率半径（LR）是最小直径（LS）的一半或更小，即，如已在图4中针对左框和右框中的两个曲率半径示出的，在左框中LR为LS的大约一半，在右框中LR比LS小得多。优选地，所有内角部都是圆整的。在图6a中，示出了具有12个内角部的细长凸多边形，而图6b示出了细长凸多边形，其中，角部已是圆整的，使得获得了平滑的凸表面。图6c示出了处于交错配置中的具有圆角（allentoids）的细长凸多边形。
根据图9中示出的一个特定实施例，根据本发明的蜂窝状整体结构具有细长六边形通道，其具有(9.08/3.20) = 2.84的LL/LS比、0.7 mm的孔壁厚度以及1.86孔/cm2的孔密度。
根据图10中示出的另一个特定实施例，根据本发明的蜂窝状整体结构具有细长六边形通道，其具有(13.87/3.20) = 4.33的LL/LS比、0.7 mm的孔壁厚度以及2.87孔/cm2的孔密度。
根据本发明的新蜂窝状整体结构可以是催化剂，或用于一个或多个催化剂的载体，或用于一个或多个非催化过程的固体（solid），或用于在非催化过程中使用的一个或多个化学品的载体。优选地，根据本发明的新蜂窝状整体结构可被用作氮氧化物的选择性催化还原（SCR）中的催化剂。
多个根据本发明的蜂窝状整体结构还可沿它们的共同流动方向堆叠，从而制成堆叠结构反应器。
根据本发明的蜂窝状结构能够使用对技术人员而言已知的任何合适的手段来生产。特别地，生产根据本发明的蜂窝状结构的方法至少包括挤压成型步骤、切割步骤、干燥步骤和烧制步骤。特别地，挤压成型步骤使用具有多个缝槽的挤压成型模，所述多个缝槽对应于根据本发明的多边形孔的蜂窝状结构中孔壁布置的形状来布置。
在挤压成型步骤中，首先，陶瓷原料粉末被制备成具有期望的组分。接着，预定量的水、陶瓷粘合剂和其它添加物被添加到陶瓷材料并随后混合在一起，以便制作陶瓷坯料。使用成型模挤压此陶瓷坯料，以产生根据本发明的多边形孔的蜂窝状结构。
在切割步骤中，具有蜂窝状结构的成形体被切割成多个预定长度的部分。
在烧制步骤中，将干燥的蜂窝状结构部分以预定的温度烧制，例如，针对给定的陶瓷材料以1400℃烧制。在烧制步骤完成之后，产生本发明的多边形蜂窝状结构，如图2中所示。
可替代地，所述结构还能通过例如在WO 2012/032325（Johnson Matthey PLC，2012）中公开的加层制造制成。
本发明现在将利用以下示例进一步说明，而不束缚于它。
示例
示例1：转化率和压降属性的改进（CFD仿真（计算流体动力学））
图7和图8示出了针对蜂窝状整体结构的相关示例的针对孔直径比（LL/LS）的一定范围的与相等或提高的NO转化率结合的较低的压降，所述蜂窝状整体结构具有如图5a、图5b和图6b中显示的孔的细长的六边形和五边形，具有与现有技术的基准正方形通道几何构型（如图1和图3a中所示）相同的壁厚度，其用于将氮氧化物（NO）催化还原成元素氮和水。内高度从基准正方形通道中的4.2 mm减少到所述细长的六边形和五边形中的3.2 mm（即，减少了25%）。能够看到，对于根据本发明的所有蜂窝状整体件，在大约2.5的孔直径比（LL/LS）处，与针对基准正方形通道几何构型的压降相比，压降大大降低，并且随孔直径比（LL/LS）的值增大而进一步减小。此外，就基准正方形通道几何构型而言，NO转化率处于或接近相同的水平（82%）。还能观察到，以压降为代价，利用蜂窝状整体结构能够比利用基准正方形通道几何构型获得甚至更高的NO转化率，这对具有相对高的超压的***而言可能是有价值的。
示例2：OFA增加/催化体积减少
针对示例1中的情况，会认识到附加的益处，其中，对于具有孔直径比（LL/LS）=2.5的细长六边形形状的通道，CFD仿真示出了压降的减少，同时维持类似的NO转化率。
首先，当与现有技术的基准正方形通道的整体件（如图1中所示）相比较时，正面开口面积（OFA）从73.5%增加到76.3%。OFA的增加减少了正面面积受高粉尘烟气的粉尘颗粒撞击的量，从而减少了粉尘沉积和结垢的风险。同样，水力直径增加了14%以及所有内角从90°增加到120°，这又减少了粉尘沉积以及此外腐蚀的风险。
其次，增加的OFA的另一个益处在于：蜂窝状整体件中催化剂的总体积减少了7.5%，当挤压根据本发明的蜂窝状整体结构时，这降低了材料成本。
示例3：耐飞灰性
进行了试验以说明与整体件的不同几何构型有关的粉尘磨损性能。对以相同材料和利用相同生产方法生产的整体件进行了比较研究，其中，一个整体件具有拥有正方形通道几何构型（LS=4.2 mm）的基准结构，并且一个整体件具有细长六边形通道几何构型（LL/LS=3.2）。与结垢和磨损有关的试验在设备上执行，其中，含有固体飞灰颗粒的空气以相关范围的空塔速度（superficial velocity）（在样品前面通常为大约5 m/s）从顶部进入通过竖立的整体件样品。固体浓度是与燃煤电厂中的高粉尘应用有关的，即从10 g/Nm3至30 g/Nm3。在试验中使用的固体颗粒是通过燃煤电厂中的静电集尘器捕获的飞灰，通常被添加到硅酸盐水泥（Portland cement）的飞灰。
试验装置包括将干燥空气（露点在4℃）吹过电加热器的风扇、飞灰到喷射器的螺旋加料器，其中，供给量通过整体件样品保持器后的衡器（weight cell）和旋风分离器来监测。含有整体件样品的保持器带有具有必要长度的直壁以实现已通过CFD仿真验证的充分发展的流。压降在样品保持器上测量，并且暴露的整体件通过重量测量和通过定期拍摄的照片来监测。图像分析被用于监测参数，如不同整体件的正面开口面积或仅仅是堵塞的通道数量。
整体件的后分析测量堵塞的深度和整体件表面上结垢的量。结果被示出在图11c中，其中，正面开口面积作为时间的函数示出。堵塞率随时间的推移是相当线性的。使用新设计的正面开口面积较高，并且这给出了略微较低的堵塞。图11a和图11b示出了48小时之后的结果。
示例4：在压降试验台（rig）中测试的整体件的压降
对于通过整体件的压降的测量，整体件样品被安装在压降测试***中。所述***包括三个部分：风扇、控制器和测量部分。风扇被用于获得一定范围的气流速率，这导致在整体件样品前面的一定范围的空塔速度。在典型的运行中，整体件样品在管道中在0到10m/s的范围中针对压降进行测试，所述管道一般具有15 cm乘以15 cm的大小，但能够根据要测试的其整体件的大小而变化。整体件样品被放置在足够直以实现充分发展的流的测量管道中。控制器被调整成实现预定的气体空塔速度。为了确认所述气体空塔速度，速度计探针被***位于整体件样品之前的取样孔中。静压力探针也被用于相同的取样孔中，以测量其上游的静压力。下游静压力能够通过位于整体件样品之后的另一个取样孔来测量。压差能够通过这两个静压力来决定。一般来说，利用多种气体流速来重复所述测量。
图12示出了来自利用具有正方形或细长六边形的通道的整体件进行的压降试验的结果。采用与示例1中所述的相同的结构和尺寸，但选择了两个孔直径比（LL/LS）2.79和4.29用于六边形通道的测试。示图将压降示出为上文解释的气体空塔速度的函数。与常规的基准正方形通道形状相比，结果从压降的角度确认了通过示例1中所述的CFD仿真发现的细长六边形的结构上的益处。

Claims (20)

1.一种蜂窝状整体结构，其包括：
限定多个多边形通道的多个孔壁，所述多个孔壁和通道沿着沿流体流动方向从所述结构的入口端到出口端的共同方向平行地延伸，并且其中，所述通道在两端都是打开的，
其特征在于，多边形通道的横向截面具有凸多边形的形状，其中，所述凸多边形的两个相邻壁之间的内角的至少50%大于90°，并且其中，孔直径比LL/LS（最长直径比最短直径）大于1.5，其中，最短直径LS范围在1 mm与10 mm之间，包括边界值，其中，最长直径LL范围在1.5mm与100 mm之间，包括边界值，并且其中，所述通道的全部或主要部分具有相同的流阻。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述凸多边形的两个相邻壁之间的内角中的超过50%大于90°。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述凸多边形的所有的两个相邻壁之间的内角大于90°。
4.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述孔直径比LL/LS范围在2与10之间。
5.根据权利要求4所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述孔直径比LL/LS范围在2与6之间。
6.根据权利要求5所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述孔直径比LL/LS范围在2.5与4之间。
7.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述壁厚度范围在0.01 mm与5 mm之间，包括边界值。
8.根据权利要求7所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述壁厚度范围在0.1 mm与1.5 mm之间，包括边界值。
9.根据权利要求8所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述壁厚度范围在0.2 mm与1.1 mm之间，包括边界值。
10.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，多边形通道的横向截面具有五边形、六边形或八边形的形状。
11.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述凸多边形以最紧密堆积的棋盘形布置。
12.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述蜂窝状整体结构通过陶瓷材料的挤压制成。
13.根据权利要求12所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所述蜂窝状整体结构通过陶瓷坯料的挤压制成。
14.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，内角部中的至少一个是圆整的。
15.根据权利要求14所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，所有的内角部是圆整的。
16.根据权利要求14所述的蜂窝状整体结构，其特征在于，曲率半径LR大约等于最短直径LS的一半。
17.根据权利要求1或2所述的蜂窝状整体结构，其用作催化剂，或用作用于一个或多个催化剂的载体，或用作用于一个或多个非催化过程的固体，或用作用于在非催化过程中使用的一个或多个化学品的载体。
18.根据权利要求17所述的蜂窝状整体结构，其用作氮氧化物的选择性催化还原（SCR）中的催化剂。
19.一种催化剂结构，包括至少一个根据权利要求1至18中任一项所述的蜂窝状整体结构，其中，孔具有五边形或六边形的形状。
20.一种堆叠结构反应器，其特征在于，它包括多个根据权利要求1至18中任一项所述的蜂窝状整体结构，所述蜂窝状整体结构沿它们共同的流动方向堆叠。
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