A maioria dos processos polimerização de propeno baseia-se em reatores tubulares do tipo loop, que são extremamente vantajosos se comparados aos reatores clássicos de polimerização. Desde a década de 1970, modelos matemáticos para descrever esses reatores têm sido desenvolvidos. O presente trabalho apresenta a modelagem matemática bifásica desse equipamento para a polimerização em massa de propeno, utilizando equações que descrevem balanços de massa e energia transientes para cada fase do sistema, além de expressões das taxas de reação, transferência de calor e massa entre as fases. Um balanço populacional é usado para explicar a evolução temporal e espacial da distribuição de tamanhos de partículas. Um estudo de sensibilidade frente à variação da razão de reciclo e dos coeficientes de transferência de calor e massa entre as fases constatou que o modelo é capaz de descrever os fenômenos envolvidos apropriadamente e de fornecer informações sobre a dinâmica das partículas de polímero.