本发明提供一种用于水相在下的油水相分离装置，包括反应釜、水相中间罐、水相存储罐、油相存储罐以及自动分层罐。本发明提供了一种全新的分离装置，可直接在反应釜内完成一次甚至多次水洗与中和，删减了原先因为需要多次水洗以及中和所需的接收罐以及泵等设备，整体分离速度更快，所需自动分层罐体积小，占地面积小，制作成本低；没有物料的损失，环保压力大幅度降低，处理费用也大幅度降低；可实现自动化的油水相分离，满足目前化工生产对现场人员减少的要求，同时也满足化工全流程自动化发展趋势的要求，自动化的程度高，安全系数大大提高。