本發明涉及一種多層落管式降膜脫揮反應器,主要包括外塔和多個塔芯。其中,外塔由塔頂、塔體與塔底組成,而安裝在外塔內部的多個塔芯從上到下依次布置;塔芯由塔板與多個并行排列的降膜落管組成,降膜落管是由中空管和固定在中空管外側壁上的多個開口朝下的傘裙狀落套組成;中空管相互連接,其內部通有熱介質,并由換熱管路連接。相比于傳統反應器,本發明結構簡單,具有很大的氣液界面,在膜表面產生拉伸作用,表面更新速率快;流量大,停留時間可控;結構簡單,無外加動設備;反應能耗低,傳熱效率快。