本实用新型涉及气体检测领域，尤其涉及一种硫磺回收过程气在线检测系统。该检测系统包括：取气管路，其上串接有冷凝换热器、取气泵及气体在线分析仪；冷凝换热器包括与取气管路串接的外管以及伸入外管中的内管，内管连接有制冷机构，制冷机构向内管中供入低温介质，低温介质与从冷凝换热器的内、外管之间的通道中流过的过程气样气进行换热，并使过程气样气中的水汽冷凝。本实用新型的硫磺回收过程气在线检测系统通过冷凝换热器，能够将过程气样气中携带的饱和水汽冷凝析出，进而很大程度上除去了过程气样气中的水，这样为后续的干燥处理、气体检测分析提供有效的除水预处理，降低了后续的干燥处理的负荷和干燥要求，达到更好的干燥效果。