本发明涉及一种用于分离硝酸和乙酸的电渗析装置和方法，属于核燃料后处理技术领域，所述方法为：在直流电场作用下料液中的硝酸根和乙酸根离子经过多层阴离子交换膜的选择透过性作用逐级向阳极做定向移动，迁移速率较快的硝酸根离子在靠近阳极侧富集，而迁移速率较慢的乙酸根离子则在靠近阴极侧富集。本发明提供的装置和方法利用硝酸与乙酸在水溶液中电离度的差异以及在外加电场下离子迁移速度的差异对硝酸/乙酸进行分离，分离过程简单、安全、硝酸产品纯度高且无其他副产物产生。