本实用新型涉及一种高效多级喷雾式碳化塔，包括承载柱、喷淋管、排料管、雾化罐、换热器、空气涡流管、增压泵及控制电路，雾化罐上端面设一个喷淋口并通过喷淋口与喷淋泵连通；下端面设一个排料口，并通过排料口与排料管连通，侧表面设一个进气口，并通过进气口与空气涡流管的高温排气口连通，雾化喷头与雾化罐内表面连接，空气涡流管、增压泵、二氧化碳气源均与承载柱侧表面连接，控制电路与雾化罐外表面连接。本实用新型一方面可有效满足多种不同类型物料碳化作业的需要，且碳化作业效率高；另一方面本新型在运行中，有效简化调温系统和搅拌系统结构，在简化设备结构的同时有效降低了设备运行的能耗、降低设备检修和维护作业难度及成本。