本实用新型公开了设有换热通道的钯膜氢气分离装置，包括支撑框架、多孔金属支撑体及钯合金模，两多孔金属支撑体及钯合金膜分别依次位于含膜支撑框架的两侧，支撑框架两侧设有换热通道，支撑框架中部设有被净化氢气气流通道，换热通道为穿行于支撑框架两侧的一个加热用的气体的流通通道，其截面为矩形，截面尺寸3～5毫米×3～5毫米，或者圆形，截面直径3～5毫米，换热通道内设有钢丝填充物，换热通道的入口和出口设在支撑框架上。与现有技术相比，本实用新型中的换热通道较小尺度换热通道相对较大(3～5毫米×3～5毫米)，且仅在膜反应器的边缘穿行，可采用普通的激光束加工，不需要将支撑框架分成两片，加工简单，加工费用低。