本发明涉及一种空预脱硝一体反应器及反应方法,反应器包括回转式催化剂本体结构和回转式催化剂本体结构外面的壳体、壳体上下面的气体进出通道,气体进出通道分隔为烟气进出通道、还原剂进出通道和空气进出通道三部分,回转式催化剂本体结构为圆柱形,包括中心轴转子、可绕中心轴转子旋转的多层圆形催化剂层,多层圆形催化剂层由径向密封板和轴向密封板分割为空气区、烟气区和还原剂区,反应器中催化剂在烟气区、还原剂区和空气区交替循环。催化剂将随反应器旋转进行催化剂层的加热再加热冷却过程,各区域温度及反应氛围的不同均有利于空预和脱硝过程的进行,进而提高整个反应器的脱硝效率。