在设计低浓度气体逆流吸收塔时，若增大吸收剂进塔浓度，设计任务、液相出塔浓度不变，体系属于气膜控制，则吸收总费用将（ ）。A. 变大B. 变小C. 不变D. 变化无法确定

本题考查低浓度气体逆流吸收塔的设计原理以及气膜控制体系下吸收总费用的变化情况。解题的关键在于分析增大吸收剂进塔浓度后，对传质推动力、填料层高度、气相总传质单元数、气相总传质单元高度等参数的影响，进而确定吸收总费用的变化。

1. 明确气膜控制体系的特点

在气膜控制体系中，气相总传质系数 $K_{y}a$ 主要取决于气相的性质和流动状态，液相总传质系数 $K_{x}a$ 相对较大，传质阻力主要集中在气膜一侧。

2. 分析增大吸收剂进塔浓度对传质推动力的影响

传质推动力是吸收过程进行的动力，对于逆流吸收塔，全塔平均传质推动力 $\Delta y_{m}$ 可根据对数平均法计算：
$\Delta y_{m}=\frac{\Delta y_{1}-\Delta y_{2}}{\ln\frac{\Delta y_{1}}{\Delta y_{2}}}$
其中 $\Delta y_{1}=y_{1}-mx_{2}$，$\Delta y_{2}=y_{2}-mx_{1}$，$y_{1}$、$y_{2}$ 分别为气相进塔和出塔浓度，$x_{1}$、$x_{2}$ 分别为液相出塔和进塔浓度，$m$ 为相平衡常数。
当增大吸收剂进塔浓度 $x_{2}$，设计任务（即 $y_{1}$、$y_{2}$）和液相出塔浓度 $x_{1}$ 不变时，$\Delta y_{1}$ 增大，$\Delta y_{2}$ 不变，从而使全塔平均传质推动力 $\Delta y_{m}$ 增大。

3. 分析传质推动力增大对填料层高度的影响

填料层高度 $Z$ 的计算公式为：
$Z = H_{OG}N_{OG}$
其中 $H_{OG}=\frac{G}{K_{y}a}$ 为气相总传质单元高度，$N_{OG}=\frac{y_{1}-y_{2}}{\Delta y_{m}}$ 为气相总传质单元数。
由于传质推动力 $\Delta y_{m}$ 增大，在 $y_{1}$、$y_{2}$ 不变的情况下，气相总传质单元数 $N_{OG}$ 减小。
又因为在气膜控制体系中，气相总传质系数 $K_{y}a$ 不变，所以气相总传质单元高度 $H_{OG}$ 不变。
因此，填料层高度 $Z = H_{OG}N_{OG}$ 减小。

4. 分析填料层高度减小对吸收总费用的影响

吸收总费用主要包括设备投资费用和操作费用。

• 设备投资费用：填料层高度 $Z$ 减小，吸收塔的体积减小，设备投资费用降低。
• 操作费用：增大吸收剂进塔浓度 $x_{2}$，需要消耗更多的吸收剂，操作费用增加。
  在气膜控制体系中，操作费用的增加幅度大于设备投资费用的降低幅度，所以吸收总费用将变大。