本发明属于可再生能源制氢技术领域,涉及一种强化热质传递的太阳能甲烷重整膜反应装置，将太阳能热量加在反应器外壁面上为反应进行供热，通过在反应器内部设置多根氢气渗透膜管加速产物氢气渗透、促进反应进行，反应器的反应侧设置有螺旋折流板，氢气渗透膜管穿插在螺旋折流板上，催化剂填充在反应侧剩余空间中；本发明一方面利用多根氢气渗透膜管加强氢气渗透、减少由浓度极化引起的远离膜管处无法有效渗透的问题，另一方面通过引入螺旋折流板加强流动径向混掺，促进热质传递，本发明提出的基于多膜管渗透和螺旋折流板协同的甲烷重整膜反应器可为实现太阳能高通量存储提供有效解决方案。