本发明提供一种硫磺回收装置尾气处理设备及控制方法，所述尾气处理设备包括三个蓄热室和氧化反应室，三个蓄热室的出口分别与氧化反应室连接，三个蓄热室的入口均与尾气管路、空气管路、烟气管路和吹扫气管路连接，三个蓄热室各自分为相互隔绝的尾气蓄热腔和空气蓄热腔，尾气蓄热腔和空气蓄热腔中均设置有蓄热体，尾气管路与尾气蓄热腔连接，空气管路与空气蓄热腔连接，烟气管路与尾气蓄热腔和空气蓄热腔分别连接，吹扫气管路与尾气蓄热腔和空气蓄热腔分别连接。本发明通过三个蓄热室中循环进行的进气、吹扫、排烟状态的切换，实现氧化反应放热的合理利用，使用反应放热加热尾气和空气，不需要额外补充燃料，有效地降低了燃料消耗。