本发明公开了一种捕集回收CO2的烟囱装置，包括：烟道，以及设置在烟道中的碱洗段和吸收段，其中：碱洗段，通过喷淋碱液，对烟气进行脱硫脱硝，碱洗段自下而上包括：集液盘、碱液出口、气体分布器和至少一个碱液喷头；以及吸收段，设置在碱洗段的上方，通过喷淋贫液吸收烟气中的CO2，吸收段自下而上包括：第一升气帽集液器、富液出口和数个贫液喷头。本发明的捕集回收CO2的烟囱装置利用了现有工厂的烟囱结构，在烟囱的烟道内设置碱洗段和吸收段，取代了现有技术中CO2捕集工艺中设置的净化塔和吸收塔的作用，减少了设备的投入成本和维护成本，有利于CO2捕集工艺的推广应用，在实际工业应用中显示巨大的经济价值。