本发明公开了一种热化学储热反应器，其包括：柱状的壳体；多数量的托盘，间隔分布在壳体中，将壳体分隔为多个用于容纳热化学储能材料的容纳仓；取热管道，依次穿过各容纳仓；壳体的一个端板开设有蒸汽入口，另一端板开设有蒸汽出口；各托盘上开设有多数量的供混合蒸汽通过的通孔；自蒸汽入口至蒸汽出口，各容纳仓中的热化学储能材料的孔隙率依次降低；容纳仓内部设置有多个呈放射状排列的肋片，将容纳仓划分为多个扇形区域；肋片的内端与取热管道的外壁面连接。采用孔隙结构梯度分布以及设置肋片强化传热的方式，优化转化率提升导热性能，解决了现有技术中热能存储/释放的反应器堆积、混合蒸汽扩散不均、温度分布不均、转化率存在较大差异、导热性能差等问题。