本发明公开了一种熔盐热扩散处理设备及其应用。其包括一供气系统、一真空系统、一炉体、一循环水盘管、一样品室、一坩埚和一支撑杆；供气系统通过进气管与炉体连通，真空系统通过第一出气管与炉体连通；循环水盘管套设于炉体的上部；坩埚设于炉体底部，坩埚包括坩埚本体和坩埚盖板，坩埚本体的上端外侧设有第一环形凹槽，坩埚盖板开口向下包住坩埚口，并伸入第一环形凹槽中；支撑杆依次贯穿炉体上的炉门、坩埚盖板，并伸入坩埚中；支撑杆伸入坩埚的一端连有样品室。本发明设备处理效率高，系统密闭，能控制系统的水氧含量，防止熔盐蒸汽或其分解产物扩散到坩埚外能减少熔盐烟雾影响，避免对设备造成腐蚀或积累在加热炉的电阻丝上造成设备短路。