Предложен метод построения математической модели структуры потоков в массообменных аппаратах на основе профилей локальных аэрогидродинамических характеристик газожидкостных потоков, полученных с применением зондовой техники. Метод использован для описания распределения концентраций переходящего компонента в жидкой и газовой фазах, взаимодействующих в барботажно-прямоточных контактных устройствах с направленной внутренней циркуляцией. Определены параметры модели и ее эффективность при описании процессов массопереноса в условиях физической десорбции, а также хемосорбции с быстрой обратимой реакцией второго порядка в жидкой фазе.