本发明涉及一种多层落管式降膜脱挥反应器,主要包括外塔和多个塔芯。其中,外塔由塔顶、塔体与塔底组成,而安装在外塔内部的多个塔芯从上到下依次布置;塔芯由塔板与多个并行排列的降膜落管组成,降膜落管是由中空管和固定在中空管外侧壁上的多个开口朝下的伞裙状落套组成;中空管相互连接,其内部通有热介质,并由换热管路连接。相比于传统反应器,本发明结构简单,具有很大的气液界面,在膜表面产生拉伸作用,表面更新速率快;流量大,停留时间可控;结构简单,无外加动设备;反应能耗低,传热效率快。