本发明属于化工产品制备技术领域，具体的说是一种草酸二甲酯合成装置及其工艺，包括反应塔、碳化反应器和精馏塔；所述精馏塔包括塔体、螺旋管和加热板；所述塔体中空设置；所述塔体中间部位安装有进料管；所述进料管延伸至塔体内部空腔中；所述进料管位于塔体内部一端固连有螺旋管；所述螺旋管延伸至塔体底部；所述塔体底部开设有第一空腔；所述螺旋管靠近塔体一端延伸至第一空腔内且于第一空腔顶端开口设置；所述第一空腔远离塔体空腔一侧固连有加热板；所述第一空腔内固连有导向板；本发明通过将进料管延伸至塔体内，并利用蒸腾的混合气体与进料之间进行热传导，从而使蒸汽冷凝的同时对进料进行预热，从而提高能量的利用效率。