本发明提供一种用于顺酐溶剂净化再利用的装置，包括贫溶剂储罐、预热器、脉动泵、微混合器、油水分离器和分子筛透水膜组件。本发明还公开了一种用于顺酐溶剂净化再利用的工艺。本发明将含杂质的贫溶剂经预热后与水泵入微混合器，使贫溶剂中的杂质在水中充分溶解，实现与油相的分离，再经油水分离器进行分相，含少量水的溶剂经分子筛透水膜组件脱水后达到净化效果。该工艺可高效实现有机物中少量杂质的分离，溶剂回收率达99.4%以上，分离能耗低，分离效果显著，有利于在顺酐溶剂回收领域中推广应用。