本发明公开了一种适用于水泥窑的二氧化碳纯化捕集的系统，包括预热器、筒型立窑、以及碳捕集装置，所述筒型立窑包括物料通道和烟气通道，所述烟气通道内设置燃烧器，所述燃烧器在所述烟气通道内燃烧产生高温传递至所述物料通道，所述预热器中生料的一部分进入所述物料通道受热分解出CO2，CO2气体通向所述碳捕集装置被捕集。本发明还公开了一种适用于水泥窑的二氧化碳纯化捕集的方法，采用上述系统，所述筒型立窑的烟气通道内的高温气体传热至所述物料通道内，所述物料通道内的物料受热分解出CO2，CO2气体通向所述碳捕集装置被捕集。