本发明涉及一种去除熔盐中气态氚及其同位素的装置，包括彼此相连的熔盐回路和分离组件，其中，熔盐回路具有熔盐堆堆芯，熔盐作为冷却剂流过该熔盐堆堆芯并载带气态氚及其同位素在熔盐回路中流动，分离组件包括钯管和不锈钢外壳，钯管上形成有熔盐进出口，熔盐通过该熔盐进出口进入或流出该钯管，外壳上形成有吹扫气进出口，吹扫气通过该吹扫气进出口进入或流出该外壳；其中，吹扫气在钯管的外表面和外壳的内表面之间流动并将从熔盐中扩散并穿透钯管的气态氚及其同位素载带出来。本发明还提供一种去除熔盐中气态氚及其同位素的方法。本发明的去除熔盐中气态氚及其同位素的装置及其方法，以钯管为核心部件，实现对气态氚的分离去除。