Caleagem

A caleagem é o processo de adição de leite de cal (hidróxido de cálcio) ao caldo de cana para elevar o pH, neutralizar ácidos orgânicos e precipitar impurezas.

Objetivos da Caleagem

• Elevação do pH: De 6,8-7,2 para 7,0-7,5
• Neutralização de ácidos: Ácidos orgânicos formados na deterioração
• Precipitação de impurezas: Formação de sais insolúveis de cálcio
• Coagulação de coloides: Proteínas, pectinas, ceras
• Formação de flocos: Para facilitar decantação

Química do Processo

Reações Principais

Neutralização: 2H⁺ + Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2H₂O

Precipitação de fosfatos: 3Ca²⁺ + 2PO₄³⁻ → Ca₃(PO₄)₂↓

Precipitação de sulfatos: Ca²⁺ + SO₄²⁻ → CaSO₄↓

Saponificação de ceras: Ceras + Ca(OH)₂ → Sabões de cálcio↓

Preparo do Leite de Cal

Extinção da Cal Virgem

Reação: CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + calor

Processo:

• Cal virgem (CaO) + água
• Reação exotérmica (temperatura sobe para 80-90°C)
• Formação de leite de cal

Concentração

• Leite de cal: 3-6°Baumé (3-6% Ca(OH)₂)
• Diluição: Conforme necessidade
• Preparo: Tanques com agitação

Qualidade da Cal

Cal de boa qualidade:

• CaO disponível: > 90%
• Impurezas: < 5%
• Granulometria uniforme
• Reatividade adequada

Dosagem de Cal

Fatores que Influenciam

• Acidez do caldo
• pH desejado
• Qualidade da cana
• Tipo de açúcar a produzir

Níveis Típicos

• Açúcar branco: 500-800 g CaO/t cana
• Açúcar VHP: 800-1200 g CaO/t cana
• Açúcar demerara: 300-500 g CaO/t cana

Controle

• pH do caldo após caleagem
• Alcalinidade residual
• Turbidez do caldo clarificado

Sistemas de Caleagem

Caleagem Simples

• Adição de cal em um único ponto
• Mistura rápida
• Aquecimento posterior

Caleagem Fracionada

• Adição em dois ou mais pontos
• Melhor distribuição
• Maior eficiência

Caleagem a Frio

• Adição antes do aquecimento
• Temperatura: 30-40°C
• Menor formação de cor

Caleagem a Quente

• Adição após aquecimento primário
• Temperatura: 70-80°C
• Melhor coagulação

Aquecimento do Caldo

Objetivos

• Acelerar reações químicas
• Facilitar coagulação de proteínas
• Reduzir viscosidade
• Inativar enzimas

Etapas

Aquecimento Primário:

• Temperatura: 70-80°C
• Após sulfitação e caleagem

Aquecimento Secundário:

• Temperatura: 103-108°C
• Antes da decantação
• Uso de vapor vegetal

Flasheamento

Processo

• Expansão súbita do caldo aquecido
• Redução de pressão
• Liberação de gases dissolvidos

Benefícios

• Remoção de ar e gases
• Redução de turbidez
• Melhora da decantação
• Temperatura final: 103-105°C

Equipamentos

Tanques de Preparo de Cal

• Capacidade: 10-30 m³
• Agitação mecânica
• Aquecimento (opcional)

Dosadores de Cal

• Bombas dosadoras
• Controle automático de pH
• Vazão proporcional ao caldo

Aquecedores

Tipos:

• Trocadores de placas
• Trocadores tubulares
• Aquecedores de múltiplo efeito

Tanque Flash

• Separação de gases
• Pressão reduzida
• Tempo de retenção: 2-5 min

Controle de Qualidade

Análises de Rotina

• pH do caldo
• Alcalinidade
• Turbidez
• Cor ICUMSA
• Teor de cálcio

Testes de Laboratório

• Clarificação em proveta
• Velocidade de sedimentação
• Volume de lodo

Impacto na Clarificação

Caleagem adequada resulta em:

• Flocos grandes e densos
• Sedimentação rápida
• Caldo clarificado límpido
• Menor arraste de lodo

Problemas Operacionais

Excesso de Cal

• Formação de cor
• Aumento de cinzas
• Dificuldade na cristalização
• Sabor desagradável no açúcar

Deficiência de Cal

• Clarificação deficiente
• Caldo turvo
• Formação de espumas
• Inversão de sacarose

Manutenção

Tanques de Cal

• Limpeza periódica
• Remoção de incrustações
• Verificação de agitadores

Dosadores

• Calibração
• Limpeza de bicos
• Verificação de vazão

Aquecedores

• Limpeza de incrustações
• Teste de pressão
• Verificação de vazamentos