本发明提出了一种分体式硫碳协同湿法脱除装置，包括预处理段、SO2吸收剂资源化段、CO2吸收段、CO2解析段，所述预处理段设有预处理塔，所述SO2吸收剂资源化段设有SO2吸收塔、SO2解析及吸收剂再生装置和除雾塔，所述CO2吸收段设有CO2吸收塔，所述预处理塔、SO2吸收塔、CO2吸收塔、除雾塔沿烟气处理方向依次设置，所述SO2吸收塔设有循环喷淋系统，所述SO2吸收塔的吸收液出口接入除雾塔、SO2解析及吸收剂再生装置，所述CO2吸收塔的吸收液出口连接CO2解析段，将CO2吸附饱和的吸收液输入CO2解析段解析后吸收液再生回用。该装置能够实现硫碳协同脱除，并且占地小，成本低，更适用于大规模工程推广。