本申请公开了一种尾气连续双吸处理高效回收装置，包括尾气缓冲罐、一级循环吸收系统和二级循环吸收系统，一级循环吸收系统包括一级换热器、一级吸收液储槽和一级输送泵；一级换热器为降膜吸收器，其分为一级进料腔段、一级吸收冷却段和一级气液分离段。一级气液分离段底部出液口通过一级吸收液储槽与一级输送泵进口由管路连接，一级输送泵出口分为两路，一路排出副产品溶液，另一路与一级进料腔段由管路连接，形成一级吸收液循环回路。本发明的装置可对废气进行二次高效吸收处理，实现尾气中有害成分的资源化利用，提高尾气吸收液中有用介质的浓度，作为副产品连续采出，大大减少废水、废气的排放，降低企业的环保压力。