本实用新型公开了一种两级高效换热器及催化燃烧一体化装置，包括沸石转轮浓缩装置、催化燃烧一体化结构、管道组件，沸石转轮浓缩装置具有冷却出口、脱附出口和脱附进口；催化燃烧一体化结构包括第一换热器、第二换热器和催化燃烧装置，第一换热器、第二换热器都分别具有第一流动通道和第二流动通道；管道组件包括第一管道构件和第二管道构件；催化燃烧装置通过第二管道构件依次与第一换热器和第二换热器连通，使得催化燃烧装置的热量先对冷却出口出来的气体进行加热，再对脱附出来的气体进行加热，充分利用催化燃烧装置的热量，且配第一换热器、催化燃烧装置和第二换热器的一体化设置，以充分利用热量，避免热量损失。