《Processes》:Quantifying the Sustainability of Oil Production from Native Avocado in Northern Colombia via SWROIM Approach
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哥伦比亚加勒比地区具备生产克里奥尔-安的列斯牛油果(Creole-Antillean avocado)的有利条件,该作物可作为具有高附加值油加工潜力的农工业原料。本研究采用可持续加权投资回报率(Sustainability Weighted Return on
哥伦比亚加勒比地区具备生产克里奥尔-安的列斯牛油果(Creole-Antillean avocado)的有利条件,该作物可作为具有高附加值油加工潜力的农工业原料。本研究采用可持续加权投资回报率(Sustainability Weighted Return on Investment, SWROIM)方法评估牛油果油生产过程层面的可持续性。该方法将经济、环境、火用(exergy)、技术和固有安全绩效整合到单一决策支持指标中。该过程在Aspen Plus?中建模,包括机械制备、果肉干燥、己烷萃取、溶剂回收和产品冷却。所评估配置的潜在环境影响(Potential Environmental Impact, PEI)输出率为0.50 PEI/kg,整体火用效率为31%,总固有安全指数(Total Inherent Safety Index, ISI)为16,总能成本(Total Cost of Energy, TCE)为1056.65美元/天,揭示出相对于所选参照条件存在绩效差距,尤其在环境和热力学维度。经济评估得出总投资额643万美元、税后年利润340万美元,投资回报率(Return on Investment, ROI)为52.84%。将非经济指标整合后,基准情景SWROIM为147.83%。当优先考虑各可持续性维度时,权重因子敏感性分析得出SWROIM值介于101.47%至118.50%之间,其中环境优先情景产生最低值。目标值敏感性进一步表明,在基准严格程度的组合变化下,SWROIM值范围为129.76%至168.22%。这些结果确定环境影响削减、能量集成和溶剂管理是工艺改进的主要优先事项,同时证明了SWROIM在概念设计阶段进行多维度评估的实用性。
**研究背景与问题**
哥伦比亚加勒比地区,尤其是蒙特斯德玛丽亚(Montes de María),广泛种植克里奥尔-安的列斯牛油果(Persea americana var. americana)。其果肉富含脂质和生物活性化合物,为农工业开发利用提供了原料基础。将果肉转化为牛油果油可提升作物附加值并促进工业多元化。然而,溶剂萃取工艺需要果肉干燥和己烷使用,带来高能耗、溶剂损失、环境影响和固有安全风险。传统评价常