本实用新型公开了一种蓄热式NOX催化还原装置，包括反应罐，反应罐内靠近下方区域设置隔板，隔板将反应罐内部隔开为上部的反应层、下部的排气层，反应层的上方为燃烧层，反应罐内竖立设置中筒，中筒贯穿隔板，使得中筒上部延伸至燃烧层内、下部置于排气层内；排气层外与抽气系统连通；反应层自下而上依次设置气体分布器、预热床、若干组竖立的蓄热陶瓷片，进气管与气体分布器相连，中筒的顶端延伸至蓄热陶瓷片上端；两两蓄热陶瓷片之间自上而下设置若干组催化元件。本实用新型将扇形的催化元件自上而下安装在两两蓄热陶瓷片之间，在蓄热同时气体与催化剂接触，立体式地接触大大增加催化剂接触面积与催化时间。