本发明涉及一种木糖醇发酵液的精制处理系统，包括通过管道连通的发酵罐、发酵后罐、陶瓷膜过滤器、纳滤膜过滤器、活性炭过滤器、离子交换柱、蒸发罐、结晶罐、离心机以及干燥器，发酵后罐用于储存发酵罐得到的发酵液并静置得到上清发酵液，陶瓷膜过滤器、纳滤膜过滤器、活性炭过滤器和离子交换柱用于对上清发酵液除杂后得到木糖醇离交液，蒸发罐和结晶罐用于对木糖醇离交液进行蒸发结晶处理得到木糖醇糖膏，离心机用于将木糖醇糖膏进行分离得到晶体木糖醇，干燥器用于对晶体木糖醇进行干燥得到木糖醇晶体。本发明还公开使用该系统的方法。本发明明显降低活性炭使用量，还可提高料液的pH，显著降低电导率，减少后续离交过程负荷。