本实用新型公开了一种废旧轮胎胶粉的脱硫处理设备，包括螺杆挤出装置与氨气脱硫系统，在所述螺杆挤出装置外设置有冷却夹套，所述氨气脱硫系统包括循环系统与循环流化床，所述循环系统包括储氨器、与储氨器输入端相连通的制冷机与输气管道，所述储氨器的输出端与所述冷却夹套的进气口相连通，所述冷却夹套的出气口与位于所述循环流化床下方的氨气入口相连通，位于循环流化床顶部的氨气出口与所述制冷机相连通。通过螺杆挤出装置对废旧轮胎胶粉进行初步脱硫处理，并以液氨为冷源对初步脱硫后的胶粉进行降温，防止脱硫胶粉的高温氧化，同时经由氨气循环系统促进胶粉交联结构中的S‑S键和C‑S键的断裂，提高胶粉脱硫效率，提高再生胶力学性能。