本发明提供了一种催化解吸系统，涉及二氧化碳捕集技术领域，用于提高解吸系统的解吸效率。催化解吸系统包括壳体和多个解吸装置；各解吸装置自壳体的底部至壳体的顶部的方向依次间隔设置，各解吸装置均包括第一管体、加热管、催化器和设置有通孔的支撑板；第一管体、支撑板以及对应该第一管体的部分壳体围成解吸槽，解吸槽内设置有加热管和催化器；任意两个相邻的解吸槽被配置为：当位于上方的解吸槽内的富胺液超出对应的解吸槽的容积时，富胺液经由对应的第一管体与设置在上方解吸装置中的第二管体之间的缝隙溢流至位于下方的解吸槽，二氧化碳经由该第二管体释放；壳体还设置有输入接口、输出接口和排气口。