DISSOLUTION OF CARBON DIOXIDE IN WATER USING ULTRASONIC OSCILLATIONS
YVEVPD
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2026.01.044Keywords:
fractionation, classifier, efficiency, data approximation, data processing, neural networkAbstract
The vast majority of modern industrial equipment for saturating water and other liquids (saturators) with carbon dioxide operate without the use of ultrasound. The carbonation apparatus creates conditions that positively influence the process of saturating the aqueous mixture with carbon dioxide. Ultrasound can increase the productivity of modern beverage carbonation systems. This effect can be achieved by increasing the interfacial surface area in a heterogeneous system with a continuous liquid phase (water-carbon dioxide). This article presents the results of experimental studies of ultrasonic intensification of mass transfer in a gas-liquid system. An experimental setup was developed, containing an ultrasonic emitter with central channels and a process volume operating under pressure. Experimental data were obtained confirming the fundamental possibility of accelerating the absorption of carbon dioxide by water. Key approaches to improving the efficiency of ultrasonic treatment were developed, which consist of optimizing flow circulation, ultrasonic treatment modes, and excess gas pressure
References
Патент № 2727048 C2 Российская Федерация, МПК B67D 1/00. Концентраты напитков под давлени-ем, а также устройства и способы получения напит-ков из указанных концентратов : № 2017121117 : за-явл. 29.01.2016 : опубл. 17.07.2020 / Д. Пеирсман, С. Вандекеркхов, Ж. Пеллод, Н. Дэвис, Бюл. № 20. 13 с.
Камалова, Д.А. Технологии применения уловленного углекислого газа (СО2) / Д.А. Камалова, Р.Р. Султанкиреева, С.Ф. Хафизова // Академическая публицистика. – 2024. – № 4-2. – С. 106-113.
Лаптева, А.В. Эмиссии CO2 при производ-стве кальцинированной соды и извести / А. В. Лапте-ва, В.Г. Лисиенко, Ю.Н. Чесноков // Проблемы эко-информатики : Материалы XV Международного сим-позиума, Москва, 06–08 декабря 2022 года / Под ре-дакцией Ф.А. Мкртчяна. – Москва: Московское НТО радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, 2022. – С. 179-183.
Active food packaging to control carbon diox-ide / D.S. Lee, H.J. Wang, C. Jaisan, D.S. An // Packag-ing Technology and Science. – 2022. – Vol. 35, No. 3. – P. 213-227. – DOI 10.1002/pts.2627.
Viejo C. G. et al. The effect of sonication on bubble size and sensory perception of carbonated water to improve quality and consumer acceptability //Beverages. – 2019. – Т. 5. – №. 3. – С. 58.
Семенов, И.А. Влияние ультразвука на рас-творение углекислого газа в воде / И.А. Семенов, Б.А. Ульянов, Н. Н. Кулов // Теоретические основы хими-ческой технологии. – 2011. – Т. 45, № 1. – С. 23-27.
Влияние ультразвука на массоотдачу в жид-кой фазе при свободном всплытии пузырька газа / И.А. Семенов, Б.А. Ульянов, Д.П. Свиридов, А.С. Ка-маев // Известия вузов. Прикладная химия и биотех-нология. – 2013. – № 2. – С. 57-61.
Авторское свидетельство № 1143384 A1 СССР, МПК A23L 2/54, A23L 2/00, B01F 5/00. Установка для насыщения воды и напитков диоксидом углеро-да : № 3663008 : заявл. 15.11.1983 : опубл. 07.03.1985 / В.Н. Гладкий, А.Н. Тимонин, А.Я. Герасимова [и др.] ; заявитель Киевский технологический институт лег-кой промышленности.
Установки для деаэрации и насыщения воды углекислым газом. – Воронеж. – URL: https://studfile.net/preview/2824851/page:3/ (дата обра-щения: 08.12.2025).
Тудвачев, А.В. Аналитические и численные расчеты растворения со2 в подземных водах Севе-ро-Ставропольского ПХГ в случае его возможного захоронения / А.В. Тудвачев, В.В. Тихомиров // Вест-ник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География. – 2016. – № 4. – С. 37-52. – doi 10.21638/11701/spbu07.2016.404.
Элементарный учебник физики. В 3 т. Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика / под ред. Г.С. Ландсберга. Москва : Физматлит, 2023. 608 с.
Родин, С. В. О принципе Ле Шателье-Брауна в курсе физики технического ВУЗа / С.В. Ро-дин, Ю.И. Савилова // материалы XІІІ Международной научно-практической интернет-конференции, Мо-зырь, 25-26 марта 2021 г. / Мозырский государствен-ный педагогический университет им. И.П. Шамякина ; редкол.: И.Н. Ковальчук [и др.]. – Мозырь, 2021. – С. 59–60.
Influence of liquid viscosity on growth of the surface of an air bubble subjected to ultrasonic cavita-tion / R.N. Golykh [et al.] // Physics of Fluids. – 2025. –Т. 37, № 12. – 122106.
Effect of ultrasonic cavitation on the gas–liquid interface under forced aeration / R. N. Golykh, J. B. Car-rat, V. N. Khmelev [et al.] // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. – 2024. – Vol. 65, No. 6. – P. 1082-1095. – DOI 10.1134/S0021894424 060075.
Ультразвуковой технологический аппарат серии «Волна-М». – Бийск. – URL: https://u-sonic.ru/catalog/apparaty_dlya_uskoreniya_protsesso v_v_zhidkikh_sredakh/volna_m2/ (дата обращения: 08.12.2025)
ЦВ 1.01.17-2004. Качество воды. Методика выполнения измерений содержания свободной уг-лекислоты в пробах питьевых и природных вод. Титриметрический метод. Санкт-Петербург, 2005, 10 с.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Ivan A. Manyakhin, Roman N. Golykh, Elena A. Morozova, Vladislav A. Degtyarev, Konstantin M. Obrezkov
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
