本发明公开了一种制备三聚甲醛的装置和方法。装置包括反应浓缩系统、结晶系统和精馏系统。反应浓缩系统中包括一个TOX反应器和TOX浓缩塔C2。结晶系统包括甲酸吸附塔C3和TOX结晶器J4。精馏系统包括TOX精制塔C5、TOX回收塔C6和甲醛回收塔C7。在催化剂作用下,反应原料浓甲醛反应生成三聚甲醛,并通过提浓塔浓缩成40%的三聚甲醛合成液；通过吸附塔脱除合成液中的副产物甲酸,然后结晶得到93%的三聚甲醛晶体；将93%的三聚甲醛精制成99%以上的三聚甲醛产品。本发明采用固体酸催化剂体系,采用吸附法从源头上脱除甲酸,腐蚀性低,有效的降低了设备投资；工艺流程简单,避免了萃取剂苯的引入,减少了环境污染。非常适合大规模的工业化生产。