Часть азотной кислоты, полученной при давлении 1 am или 6—8 am, поступает на концентрирование до 97—98% HN03. Получить концентрированную азотную кислоту путем простой перегонки разбавленной кислоты не представляется возможным, так как 68,4% раствор HN03 азеотропный с температурой кипения 121,9°С. Следовательно, максимальная концентрация, которую можно достичь при простой перегонке разбавленной азотной кислоты, будет равна 68,4% HN03. Поэтому для получения более концентрированной азотной кислоты перегонку следует проводить в присутствии водоотнимающих веществ. Таким веществом, как правило, служит купоросное масло (92,5% Н2504). Концентрирование производится в ректификационных (дистилляционных) колоннах тарельчатого типа, представляющих собой ферросилициевые цилиндры высотой около 9 м и с внутренним диаметром около 1 м. Колонны имеют по 20 тарелок.
Схема установки по концентрированию разбавленной азотной кислоты изображена на рисунке 50.
На 15-ю и 16-ю тарелки (снизу) ректификационной колонны 1 поступает купоросное масло, которое, стекая в низ колонны, на тринадцатой тарелке (снизу) встречает поступающую сюда разбавленную азотную кислоту, а на 10-й тарелке — пары азотной кислоты, поступающие из испарителя 2. При этом образуется тройная смесь, из которой при нагревании испаряется наиболее летучая составная часть — азотная кислота. Нагревание этой смеси производится острым перегретым до 250°С водяным паром в нижней части колонны.
Пары азотной кислоты с температурой 70—85°С выходят из верхней части колонны и поступают в водяной холодильник 3. При конденсации в этом холодильнике образуется 98—99% азотная кислота, в которой содержится значительное количество растворенных окислов азота. Поэтому из холодильника 3 кислота возвращается обратно в ректификационную колонну, поступая на ее верхнюю тарелку. Между 2-й и 3-й тарелками эта кислота продувается парами азотной кислоты, поступающими снизу, и тем самым отбеливается до содержания окислов азота в ней не более 0,4%. Отсюда отбеленная кислота выводится из колонны, охлаждается в холодильнике 4 и поступает на склад готовой продукции. Нитрозные газы из холодильника 3 поступают в поглотительную колонну, где они поглощаются разбавленной азотной кислотой, которая поступает на концентрирование.
Оба сорта концентрированной азотной кислоты должны быть бесцветными или слабо-желтоватого цвета.
Слабая азотная кислота используется главным образом для производства азотных удобрений, азотнокислых солей, при хромировании стальных деталей, для гравирования, в полиграфической промышленности и т. п. Кроме того, разбавленная, а также концентрированная азотная кислота применяется для приготовления нитрационных смесей (смеси азотной кислоты с серной кислотой или олеумом). Подобные смеси служат для процессов нитрования органических веществ (целлюлозы, ароматических углеводородов и т. д.), при производстве взрывчатых веществ, красителей, фармацевтических препаратов и т. п.