本发明公开了一种平板微热管壁面催化燃烧器，燃烧器本体部分为板翅结构，由平板微热管、导热板和铜翅片焊接而成，导热板将燃烧器本体分隔成上下两个腔室，即燃烧腔和导热腔，燃烧腔由平板微热管蒸发段和铜翅片围成，导热腔则由平板微热管冷凝段和铜翅片围成；可燃气体与空气进入燃烧腔发生催化燃烧反应放出大量热量，热量通过燃烧腔壁面的平板微热管蒸发段传递给导热腔。导热腔内通入流体物料，吸收热量进行预热或者汽化；腔内也可以填充催化剂，物料吸收热量进行催化反应。因此该催化燃烧器可以广泛应用于强放热和吸热的耦合反应体系。