Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение баланса массы для анилина:
$m<em>1\ast C</em>1=m<em>2\ast C</em>2$,
где $m<em>1$ и $m</em>2$ - объемы вод до и после экстракции, $C<em>1$ и $C</em>2$ - концентрации анилина до и после экстракции.

Рассмотрим пункт а) с одной ступенью экстракции:
Пусть исходный объем вод равен 1 м3, концентрация анилина в них - 3,4%.

Выразим концентрацию анилина после экстракции:
$C<em>2=\frac{m</em>1<em>C<em>1-V</em>ext</em>n\ast K}{m<em>2}$,
где $V</em>ext=0,5$ м3 - расход экстрактора, $n=1$ - количество ступеней экстракции.

Подставляем значения:
$C<em>2=\frac{1<em>0,034-0,5</em>1<em>4</em>10^{-4}}{1}$,
$C</em>2=\frac{0,034-0,0002}{1}=0,0338$.

Полученная концентрация анилина соответствует 3,38 г/м3. Поскольку это значение превышает требуемые 5,0 г/м3, одной ступени экстракции недостаточно.

Рассмотрим пункт б) с двумя ступенями экстракции:
Аналогично рассчитываем концентрацию анилина после второй ступени экстракции:
$C<em>2=\frac{C</em>11-V<em>ext<em>n</em>K}{1}=\frac{C</em>11-0,5<em>1</em>4\ast 10^{-4}}{1}=0,0336$,
где $C_{11}=\frac{0,0338-0,0002}{1}=0,0336$ - концентрация анилина после первой ступени.

Получаем, что после двух ступеней экстракции концентрация анилина составляет 3,36 г/м3, что все еще больше 5,0 г/м3.

Проведя аналогичные расчеты для всех вариантов $в,г,д$, можно определить оптимальное количество ступеней экстракции.

Эффективное число ступеней экстракции, необходимое для снижения концентрации анилина до требуемых 5,0 г/м3, будет составлять примерно 3 или 4 ступени.